นิเวศวิทยาเชิงพฤติกรรมและวิวัฒนาการ
นิเวศวิทยาเชิงพฤติกรรมและวิวัฒนาการศึกษาว่าเหตุใดสิ่งมีชีวิตจึงแสดงพฤติกรรม สืบพันธุ์ และมีปฏิสัมพันธ์ในแบบที่พวกมันเป็น โดยถือว่าลักษณะเหล่านี้เป็นการปรับตัวที่เกิดจากการคัดเลือกโดยธรรมชาติเพื่อเพิ่มความเหมาะสมสูงสุดในบริบททางนิเวศวิทยา
Definition
นิเวศวิทยาเชิงพฤติกรรมและวิวัฒนาการคือการศึกษาความสำคัญเชิงการปรับตัวของพฤติกรรม, ประวัติชีวิต, และปฏิสัมพันธ์ระหว่างชนิดพันธุ์ โดยอธิบายว่าสิ่งเหล่านี้เป็นผลผลิตของการคัดเลือกโดยธรรมชาติที่กระทำต่อสิ่งมีชีวิตแต่ละตัวในสภาพแวดล้อมทางนิเวศวิทยาของพวกมัน
Scope
สาขาวิชานี้ประยุกต์ใช้เหตุผลเชิงวิวัฒนาการกับปัญหานิเวศวิทยา: สัตว์ตัดสินใจหาอาหารและเลือกถิ่นที่อยู่อย่างไร, ประวัติชีวิตจัดสรรการสืบพันธุ์ตลอดช่วงชีวิตอย่างไร, พฤติกรรมทางสังคมรวมถึงความร่วมมือและการเห็นแก่ประโยชน์ผู้อื่นวิวัฒนาการอย่างไร, และชนิดพันธุ์ร่วมวิวัฒนาการผ่านปฏิสัมพันธ์ต่างๆ เช่น การล่าเหยื่อ, ภาวะพึ่งพาอาศัยกัน, และภาวะปรสิตอย่างไร. โดยอาศัยทฤษฎีความเหมาะสมที่สุด (optimality theory), ทฤษฎีเกม (game theory), และการคัดเลือกโดยญาติ (kin selection) เพื่ออธิบายการออกแบบและการปรับตัวของพฤติกรรม
Sub-topics
Core questions
- เหตุใดสิ่งมีชีวิตจึงแสดงพฤติกรรมในแบบที่พวกมันเป็น ในแง่ของความเหมาะสม?
- สัตว์ตัดสินใจอย่างเหมาะสมที่สุดเกี่ยวกับการหาอาหารและการสืบพันธุ์ได้อย่างไร?
- ความร่วมมือและการเห็นแก่ประโยชน์ผู้อื่นสามารถวิวัฒนาการโดยการคัดเลือกโดยธรรมชาติได้อย่างไร?
- ชนิดพันธุ์ที่มีปฏิสัมพันธ์กันมีอิทธิพลต่อวิวัฒนาการของกันและกันได้อย่างไร?
Key theories
- ทฤษฎีความเหมาะสมที่สุดและทฤษฎีเกมในพฤติกรรม
- พฤติกรรมถูกวิเคราะห์เสมือนว่าสิ่งมีชีวิตเพิ่มความเหมาะสมสูงสุดภายใต้ข้อจำกัด โดยแบบจำลองความเหมาะสมที่สุดทำนายการตัดสินใจ เช่น การเลือกอาหารและการใช้พื้นที่ และทฤษฎีเกมทำนายกลยุทธ์ที่ผลตอบแทนขึ้นอยู่กับการกระทำของผู้อื่น
- การคัดเลือกโดยญาติและความเหมาะสมแบบรวม (inclusive fitness)
- แฮมิลตันแสดงให้เห็นว่าการเห็นแก่ประโยชน์ผู้อื่นต่อญาติสามารถแพร่กระจายได้เมื่อประโยชน์ที่ผู้รับได้รับ ซึ่งถ่วงน้ำหนักด้วยความสัมพันธ์ทางสายเลือด มีค่ามากกว่าต้นทุนที่ผู้กระทำต้องเสียไป ซึ่งอธิบายความร่วมมือและการวิวัฒนาการของพฤติกรรมทางสังคมผ่านความเหมาะสมแบบรวม
Clinical relevance
นิเวศวิทยาเชิงพฤติกรรมและวิวัฒนาการให้ข้อมูลในการจัดการสัตว์ป่า, พฤติกรรมการอนุรักษ์, การควบคุมศัตรูพืชและพาหะนำโรค, สวัสดิภาพสัตว์, และมุมมองเชิงวิวัฒนาการต่อพฤติกรรมมนุษย์ นี่คือบริบททางการศึกษา ไม่ใช่ข้อกำหนดในการจัดการ
History
คำถามสี่ข้อของทินเบอร์เกน (Tinbergen) ได้แยกแยะคำอธิบายแบบใกล้ชิด (proximate) ออกจากคำอธิบายแบบสูงสุด (ultimate) ของพฤติกรรม ทฤษฎีการคัดเลือกโดยญาติของแฮมิลตัน (Hamilton) ในปี 1964, การนำเสนอแนวคิดกลยุทธ์ที่เสถียรเชิงวิวัฒนาการ (evolutionarily stable strategies) ของเมย์นาร์ด สมิธ (Maynard Smith), และงานของไทรเวอร์ส (Trivers) เกี่ยวกับการตอบแทนซึ่งกันและกันและการลงทุนของผู้ปกครองในช่วงทศวรรษ 1970 ได้ก่อตั้งนิเวศวิทยาเชิงพฤติกรรม ซึ่งได้รับการสังเคราะห์ในตำราของเคร็บส์ (Krebs) และเดวีส์ (Davies)
Debates
- ระดับของการคัดเลือกในการวิวัฒนาการทางสังคม
- การวิวัฒนาการของความร่วมมือจะเข้าใจได้ดีที่สุดผ่านการคัดเลือกโดยญาติและความเหมาะสมแบบรวม หรือผ่านการคัดเลือกแบบกลุ่มและแบบหลายระดับนั้นเป็นประเด็นถกเถียงที่ดำเนินมาอย่างยาวนานและบางครั้งก็รุนแรง แม้ว่าหลายคนจะมองว่าแนวทางเหล่านี้มีความเท่าเทียมกันทางคณิตศาสตร์
Key figures
- Niko Tinbergen
- William D. Hamilton
- John Maynard Smith
- Robert Trivers
- Nicholas Davies
Related topics
Seminal works
- davies2012
- hamilton1964
- stearns1992
Frequently asked questions
- อะไรคือความแตกต่างระหว่างคำอธิบายแบบใกล้ชิดและคำอธิบายแบบสูงสุด?
- คำอธิบายแบบใกล้ชิดอธิบายกลไกโดยตรงที่ทำให้เกิดพฤติกรรม เช่น ฮอร์โมนหรือสิ่งกระตุ้น ในขณะที่คำอธิบายแบบสูงสุดกล่าวถึงหน้าที่เชิงวิวัฒนาการและเหตุผลที่พฤติกรรมนั้นช่วยเพิ่มความเหมาะสม
- การเห็นแก่ประโยชน์ผู้อื่นสามารถวิวัฒนาการได้อย่างไรหากมีต้นทุน?
- การเห็นแก่ประโยชน์ผู้อื่นสามารถแพร่กระจายได้เมื่อมุ่งเป้าไปที่ญาติที่มียีนร่วมกัน ดังนั้นยีนของผู้กระทำจึงได้รับประโยชน์ทางอ้อม หรือเมื่อการช่วยเหลือได้รับการตอบแทน; การคัดเลือกโดยญาติครอบคลุมเส้นทางแรกเหล่านี้ผ่านความเหมาะสมแบบรวม